Способ оптимизации процесса бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15 Е 21 В 44/00 И ыи инстит ов рав СССР974,роль параметдра, 1973И ПРОЦЕССА бурению сква- роизводительГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится кжины и позволяет повысить и Изобретение относится к контролю и управлению процессом бурения и предназначено для управления режимом бурения.Цель изобретения - повышение производительности процесса бурения,Начертеже приведены временныедиаграммы изменения осевой нагрузки и механической скорости.Сущность изобретения заключается в следующем.Исследования, проведенные на аналоговой модели, и экспериментальные исследования показали, что верхнии конец бурильной колонны перемещается дискретно т.е импульсами длительностью 5-10 с и проходкой 2-8 мм. В результате чего бывают моменты времени, когда верх бурильной колонны или перемещается, или стоит. При.Ы 2, 1673728 А 1 ность процесса бурения. Для этого в процессе бурения определяют оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения, При этом значение измереннойусредненной механической скорости бурения Ч Задают оптимальную частоту вращения и значение механической скорости Чз. величина которой в два раза больше усредненной Ч,2 Ч,. Путем регулирования осевой нагрузки измеряют и поддерживают заданную механическую скорость Ч, ее мгновенное значение. Способ позволяет уменьшить время бурения рейса без повышения удельного износа породоразрушающего инструмента 1 ил измерении усредненной механической скорости датчиками или фильтрации перемещения, что одно и тоже, время паузы перемещения и движения усредняются. Поэтому измеренное среднее значение обычно принимается за оптимальноеСущность реализации данного способа дана на чертеже, где Рв - осевая нагрузка на поверхности Ч, - механическая скорость на поверхности, Чз заданная механическая скорость, Р, и Чзв - нагрузка и скорость на забоеПовысить эффективность бурения можно, если скорость перемещения верха бу. рильной колонны поддерживать не более, чем в два раза больше измеренной, т е. необходимо в период паузы и уменьшения скорости перемещения путем регулирования осевой нагрузки перемещать верх буТираж 351 ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ри ГКНТ СССР город, ул. Гагарина, 101 рильной колонны, При таком регулировании осевой нагрузки перемещение верха бурильной колонны будет проходить около заданного Чз оптимального значения, Наложение высокочастотной составляющей нагрузки Рл, в сравнении с низкочастотной перемещения верха бурильной колонны без регулирования Чл на динамический обьект, бурильную колонну, позволит демпфировать ее низ, стабилизировать осевую нагрузку на забое Рз. а значит и увеличить скорость бурения, Все это произойдет без увеличения осевой нагрузки на забое и поэтому без повышения износа породоразрушающего инструмента. Наиболее эффективным режимом является тот, при котором задается механическая скорость вдвое выше измеренной,Способ может быть реализован с использованием любой системы автоматического управления, осуществляющей поддержание мгновенной механической скорости бурения.Способ реализуется следующим образом.В процессе бурения отыскивается оптимальный режим по осевой нагрузке и частоте вращения, фиксируется значение измеренной усредненной механической скорости Чс. Задается оптимальная частота вращения и механическая скорость Ч, величина которойвдвое больше зафиксированной Чъ 2 Ч.Далее путем регулирования осевой нагруэ 5 ки измеряют и поддерживают заданную ме.ханическую скорость Ч ее мгновенноезначение.Использование спосдба позволяетуменьшить время бурения рейса в сравнении10 с известными способами без повышенияудельного износа породоразрушающего инструмента (алмазных коронок),Формула изобретенияСпособ оптимизации процесса бурения,15 основанный на изменении режима бурения,определении заданий и поддержании оптимальных режимных параметров и измеренииусредненной Ч механической скорости бурения, отл ича ю щи й с я тем, что,с целью20 повышения производительности бурения,задают значение механической скорости неболее чем в два раза больше усредненнойЧз2 Чс, измеряют мгновенное значениемеханической скорости бурения и путем ре 25 гулирования Осевой нагрузки поддерживают мгновенное значени Чэ,